1. Відкриття елементів гольмію
Після розлуки МосандраербійітербійзітрійУ 1842 році багато хіміків використали спектральний аналіз для їх ідентифікації та визначили, що вони не є чистими оксидами елемента, що спонукало хіміків продовжувати їх розділяти. Після розділенняоксид ітербіюіоксид скандіюУ 1879 році Кліфф виділив два нових оксиди елементів з оксиду ітербію. Один з них був названий гольмієм на честь місця народження Кліффа, давньої латинської назви Стокгольма, столиці Швеції, Хольмія, та символу елемента Ho. Пізніше, у 1886 році, Буасбодран виділив з гольмію ще один елемент, але назву гольмій збереглося. З відкриттям гольмію та деяких інших рідкоземельних елементів була завершена інша половина третього етапу відкриття рідкоземельних елементів.
2. Фізичні властивості гольмію
Гольмій — сріблясто-білий метал, м’який і пластичний; температура плавлення 1474°C, температура кипіння 2695°C, густина 8,7947 г/см³. Гольмій стійкий у сухому повітрі та швидко окислюється за високих температур;оксид гольміює найсильнішою відомою парамагнітною речовиною. Сполуки гольмію можуть бути використані як добавки для нових феромагнітних матеріалів;йодид гольміюВикористовується для виготовлення металогалогенних ламп – гольмієвих ламп. Він стабільний у сухому повітрі за кімнатної температури та легко окислюється у вологому повітрі та за високих температур. Уникайте контакту з повітрям, оксидами, кислотами, галогенами та вологою водою. При контакті з водою виділяє легкозаймисті гази; розчинний у неорганічних кислотах. Стабільний у сухому повітрі за кімнатної температури, але швидко окислюється у вологому повітрі та за температури вище кімнатної. Має активні хімічні властивості. Повільно розкладає воду. Може сполучатися майже з усіма неметалевими елементами. Існує в силікаті ітрію, монациті та інших рідкоземельних мінералах. Використовується для виготовлення магнітних сплавів.
3. Хімічні властивості гольмію
Він стабільний у сухому повітрі за кімнатної температури та легко окислюється у вологому повітрі та за високих температур. Уникайте контакту з повітрям, оксидами, кислотами, галогенами та вологою водою. При контакті з водою виділяє легкозаймисті гази; розчиняється в неорганічних кислотах. Він стабільний у сухому повітрі за кімнатної температури, але швидко окислюється у вологому повітрі та за температури вище кімнатної. Має активні хімічні властивості. Повільно розкладає воду. Може поєднуватися майже з усіма неметалевими елементами. Існує в силікаті ітрію, монациті та інших рідкісноземельних мінералах. Використовується для виготовлення магнітних сплавів. Як і диспрозій, це метал, який може поглинати нейтрони, що утворюються в результаті поділу ядра. У ядерному реакторі він безперервно горить, з одного боку, та контролює швидкість ланцюгової реакції, з іншого. Опис елемента: Має металевий блиск. Може повільно реагувати з водою та розчинятися в розведеній кислоті. Сіль жовтого кольору. Оксид Ho2O2 світло-зеленого кольору. Розчиняється в мінеральній кислоті, утворюючи тривалентний іон жовтої солі. Джерело елемента: Отримують шляхом відновлення.фторид гольміюHoF3·2H2O з кальцієм.
Сполуки
(1)Оксид гольміюбілий колір і має дві структури: об'ємно-центровану кубічну та моноклінічну. Ho2O3 — єдиний стабільний оксид. Його хімічні властивості та методи отримання такі ж, як і в оксиду лантану. Його можна використовувати для виготовлення гольмієвих ламп.
(2)Нітрат гольміюМолекулярна формула: Ho(NO3)3·5H2O; Молекулярна маса: 441,02; Зазвичай незначно шкідливий для водойм. Не допускайте контакту нерозведеного продукту або великої кількості з ґрунтовими водами, водними шляхами або каналізацією. Не викидайте матеріал у навколишнє середовище без дозволу уряду.
4. Метод синтезу гольмію
1. Металевий гольмійможна отримати шляхом відновлення безводноготрихлорид гольмію or трифторид гольміюз металевим кальцієм
2. Після того, як гольмій відділяється від інших рідкоземельних елементів за допомогою технології іонного обміну або екстракції розчинником, металевий гольмій можна отримати шляхом термічного відновлення металу. Термічні відновлення хлориду рідкоземельних елементів літієм відрізняється від термічного відновлення хлориду рідкоземельних елементів кальцієм. Процес відновлення першого здійснюється в газовій фазі. Реактор термічного відновлення літію розділений на дві зони нагрівання, а процеси відновлення та дистиляції здійснюються в одному обладнанні. Безводнийхлорид гольміюпоміщається у верхній титановий реакторний тигель (також камеру дистиляції HoCl3), а відновник металевий літій поміщається в нижній тигель. Потім реакційний резервуар з нержавіючої сталі вакуумують до 7 Па, а потім нагрівають. Коли температура досягає 1000℃, її витримують протягом певного часу, щоб дозволитиHoCl3пара та пара літію повністю реагують, і відновлені тверді частинки металевого гольмію падають у нижній тигель. Після завершення реакції відновлення нагрівають лише нижній тигель для дистиляції LiCl у верхній тигель. Процес реакції відновлення зазвичай триває близько 10 годин. Для отримання чистішого металевого гольмію відновлювальним агентом металевого літію має бути літій високої чистоти 99,97%, а також слід використовувати подвійно дистильований безводний HoCl3.
Гольмієвий лазер. Застосування гольмієвого лазера вивело лікування сечових каменів на новий рівень. Гольмієвий лазер має довжину хвилі 2,1 мкм і є імпульсним лазером. Це найновіший з багатьох лазерів, що використовуються в хірургічних операціях. Енергія, що генерується, може випаровувати воду між кінцем оптичного волокна та каменем, утворюючи крихітні кавітаційні бульбашки, і передавати енергію каменю, подрібнюючи його на порошок. Вода поглинає багато енергії, зменшуючи пошкодження навколишніх тканин. Водночас глибина проникнення гольмієвого лазера в тканини людини дуже невелика, лише 0,38 мм. Тому під час подрібнення каменів пошкодження навколишніх тканин може бути мінімізоване, а безпека надзвичайно висока.
Технологія гольмієвої лазерної літотрипсії: медична гольмієва лазерна літотрипсія, яка підходить для твердих каменів у нирках, сечоводах та сечовому міхурі, які неможливо розбити за допомогою екстракорпоральної ударно-хвильової літотрипсії. Під час використання медичної гольмієвої лазерної літотрипсії тонке оптичне волокно медичного гольмієвого лазера проходить через уретру та сечовід за допомогою цистоскопа та гнучкого уретероскопа, щоб досягти каменів у сечовому міхурі, сечоводах та нирках, а потім уролог маніпулює гольмієвим лазером для розбиття каменів. Перевагою цього методу лікування є те, що він може розчинити камені в сечоводах, сечовому міхурі та більшості каменів у нирках. Недоліком є те, що при деяких каменях у верхній та нижній чашечках нирки невелика кількість каменів залишається, оскільки гольмієве лазерне волокно, що надходить із сечоводу, не може досягти місця утворення каменю.
Гольмієвий лазер – це новий тип лазера, що виробляється імпульсним твердотільним лазерним пристроєм, виготовленим з лазерного кристала (Cr:Tm:Ho:YAG) з ітрій-алюмінієвим гранатом (YAG) як активаційним середовищем та легованим сенсибілізуючими іонами хрому (Cr), іонами переносу енергії тулієм (Tm) та активаційними іонами гольмію (Ho). Його можна використовувати в хірургічних відділеннях таких відділень, як урологія, ЛОР, дерматологія та гінекологія. Ця лазерна хірургія є неінвазивною або малоінвазивною, і пацієнт відчуватиме дуже мало болю під час лікування.
Час публікації: 14 листопада 2024 р.